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天津螺旋管厂沙钢:点燃钢铁的智能“新引擎”
作者:天津大邱庄信宏钢管 来源:www.tjlxhd.com 点击数: 更新时间:2019年11月21 【字体:

 “从国家的角度讲,天津螺旋管厂,落实智能制造是增强中国制造国际竞争力的重要路径,天津螺旋管厂,也是重塑我国当前制造业格局的需要。从企业的角度讲,天津螺旋管厂,实施智能制造是转型升级、可持续发展的必经之路。2018年,天津螺旋管厂,沙钢创新提出了企业智能制造5年规划,天津螺旋管厂,由点及面,天津螺旋管厂,全面推进智能制造战略工程,天津螺旋管厂,计划通过5年左右的努力,天津螺旋管厂,把1500个有人岗位变成无人岗位,天津螺旋管厂,使人均年产钢量向1800吨迈进,天津螺旋管厂,让智能制造成为推动沙钢高质量发展的‘新引擎’。”日前,天津螺旋管厂,沙钢集团公司董事局常务执行董事、常务副总裁,天津螺旋管厂,沙钢集团有限公司董事长沈彬对《中国冶金报》记者表示。

一键下单式组织生产、世界第二大高炉(5800立方米)70%以上时间处于自运行状态、研发新钢种前可先使用计算机模拟生产、连铸加渣无人化、仓储无人化、天车无人化、车间无人化、检修无人化……走进沙钢,天津螺旋管厂,处处都能感受到智能化给这家钢铁企业带来的强劲推动力。
让生产更智能
 
 
 
“智能制造在节能、生产率等方面有着绝对的优势:一是高效灵活的生产模式。推动企业实现从生产方式到管控模式的变革,天津螺旋管厂,使企业优化工艺流程,天津螺旋管厂,降低生产成本,天津螺旋管厂,促进劳动效率和生产效益的提升。二是产业链的有效协作与整合。推动产业链在研发、设计、生产、制造等环节的无缝合作,天津螺旋管厂,为进一步提高产业链协作效率打下基础。”沈彬指出。
沙钢通过构建能源、环保管控集成平台,天津螺旋管厂,实现能源管理与能源计量、生产管理的有效集成,天津螺旋管厂,直接提升能源综合利用、减排水平;通过建立全公司管控一体化的能源管理中心平台,天津螺旋管厂,覆盖基础自动化、过程监控及管理3个层次,天津螺旋管厂,实现对能源、环保系统的集中控制和监测,天津螺旋管厂,以及在能源生产、输配、消耗环节的集中化、扁平化、全局化、平衡化管理。
 
 
图为沙钢能源动力管控中心
走进沙钢动力中心,天津螺旋管厂,但见水、汽、电、煤气等各种介质和原料的运行情况在巨幅显示屏上一览无余,天津螺旋管厂,电脑屏幕上显示着各种运行数据和状态,天津螺旋管厂,工作人员根据情况随时发出各种指令。
“沈文荣主席曾经提醒我,天津螺旋管厂,‘烟囱冒出去的不是烟,天津螺旋管厂,而是人民币’。因为钢铁生产过程具有波动性,天津螺旋管厂,想把成千上万的设备和介质最高效地管控和利用好,天津螺旋管厂,需要集中管控和智能管理。”沙钢动力中心党总支书记、厂长曹宪明介绍说,天津螺旋管厂,“例如,天津螺旋管厂,目前我们实现了煤气零排放,天津螺旋管厂,并且从原来的每4.2立方米煤气发电1千瓦时,天津螺旋管厂,发展到现在2.8立方米煤气发电1千瓦时;通过移峰填谷等手段大幅度降低用电支出,天津螺旋管厂,等等。此外,天津螺旋管厂,由于采用了智能化系统,天津螺旋管厂,设备的运行和维护可以实现远程操控和无人化。这两年,天津螺旋管厂,我们人员减少了160多人。2018年,天津螺旋管厂,动力中心产生利润3.4亿元。”
沙钢通过建设生产管控调度系统,天津螺旋管厂,在国内率先有效运用铁水“一包到底”新技术,天津螺旋管厂,实现了铁前与铁后生产的有效集成。通过炼铁—炼钢“一包到底”的生产新技术,天津螺旋管厂,高炉生产出来的铁水经过该铁水包直接被输送到炼钢车间,天津螺旋管厂,经脱硫处理后兑入转炉进行炼钢生产。运输过程中不仅不更换铁水包,天津螺旋管厂,而且取消了传统生产工艺中采用的鱼雷罐车和混铁炉装置,天津螺旋管厂,提高了炼铁、炼钢生产单元的衔接效率,天津螺旋管厂,有效降低了能源消耗。“温降至少减少了50摄氏度,天津螺旋管厂,而且消除了倒罐过程中的烟尘问题,天津螺旋管厂,效益巨大。”炼铁厂厂长魏红超说。
“一包到底”的采用,天津螺旋管厂,给企业带来效益的同时,天津螺旋管厂,也给生产管理和调度带来一些问题。例如,天津螺旋管厂,如何实现铁水的动态平衡调度和炼铁、炼钢生产单元间的有序联动?“沙钢为实现‘一包到底’,天津螺旋管厂,充分利用信息化技术,天津螺旋管厂,构建生产管控调度系统,天津螺旋管厂,将全公司的和转炉的生产进行统一调度和管理,天津螺旋管厂,有效地解决了炼铁与炼钢之间的矛盾。”沙钢计算机中心副主任倪国华介绍。
沙钢在焦化、转炉、炼铁、板材生产线都配有专家系统,天津螺旋管厂,并不断提高、优化、完善,天津螺旋管厂,使得生产更加智能。“在烧结厂,天津螺旋管厂,只需输入数据,天津螺旋管厂,从料仓取料、配料到进入烧结,天津螺旋管厂,都可自动完成。沙钢的5800立方米高炉70%以上的时间不需要人工干预,天津螺旋管厂,利用沙钢自己开发的专家系统,天津螺旋管厂,自采集信息、自决策、自执行。这个系统内含3万多个数据,天津螺旋管厂,最快数据响应是毫秒级,天津螺旋管厂,实现了由经验模式向数据支撑决策的转变。”魏红超介绍。
2017年,天津螺旋管厂,沙钢以转炉特钢车间、棒线三车间和棒线九车间为智能工厂试点,天津螺旋管厂,向工信部申报的高端线材全流程智能制造新模式应用项目获得批准。该项目主要针对我国高端线材产品供给能力不足、尺寸精度低,天津螺旋管厂,以及稳定性、均匀性、一致性差等问题,天津螺旋管厂,对沙钢转炉特钢、开坯修模和线材轧钢生产线全流程进行智能化改造,天津螺旋管厂,达到建设一个中心(集成控制和大数据中心)、一条智能化生产线(转炉炼钢到线材轧制的全流程智能化生产线)、四大系统(数据采集与控制系统、制造执行系统、企业资源计划系统、决策支持系统)、七大平台(数字化仿真平台、全流程质量管控平台、设备全生命周期管理平台、智能物流和仓储平台、环境和安全检测平台、能源监控智能优化平台、可控可视化管理平台)的成效。
近年来,天津螺旋管厂,通过采用国内外先进自动化、信息化、大数据、云计算、人工智能、系统工程技术等手段,天津螺旋管厂,对现有生产线工艺、质量、设备、安全、数据采集与分析、模型建立、智能控制等方面进行技术改造,天津螺旋管厂,沙钢达到了生产线高度自动化、减少人工干预、提高生产控制准确性、提升生产效率、提高产品质量的目标。
以智能提高效率
 
 
 
“沙钢通过智能制造,天津螺旋管厂,促进企业从生产型组织向服务型组织的转变;通过运用物联网、大数据、云计算等智能制造关键技术,天津螺旋管厂,不断催生远程运维、智能云服务等新的商业模式和服务形态,天津螺旋管厂,全面提升企业创新和服务能力;与此同时,天津螺旋管厂,协同开发和云制造,天津螺旋管厂,实现信息共享,天津螺旋管厂,整合企业间优势资源,天津螺旋管厂,在各产业链环节实施协同创新,天津螺旋管厂,推动制造资源和制造能力的优化配置,天津螺旋管厂,以提高劳动生产率、提升产品质量。”沈彬说。
事实上,天津螺旋管厂,多年来沙钢本部围绕“机械化、自动化、信息化、智能化”,天津螺旋管厂,积极推进智能工厂建设,天津螺旋管厂,在烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧材乃至辅助车间全面开展了数字化产线改造,天津螺旋管厂,进一步提高工艺技术水平和装备自动化水平,天津螺旋管厂,提高劳动生产率。2011年,天津螺旋管厂,沙钢启动“机器换人”计划,天津螺旋管厂,截至目前已上马200多台机器人。
 
 
图为沙钢使用的喷号机器人
“通过推进智能化,天津螺旋管厂,工人劳动强度大幅度降低,天津螺旋管厂,工作环境得到改善,天津螺旋管厂,实现了质量提升。现在,天津螺旋管厂,在冷轧厂硅钢车间,天津螺旋管厂,除了操作间内的零星工作人员,天津螺旋管厂,已几乎看不到一线工人,天津螺旋管厂,实现了‘一键下单式组织生产’。比如,天津螺旋管厂,原来锌锅加锌靠人工,天津螺旋管厂,高温高湿,天津螺旋管厂,而且不好把握液面及加入量;而采用自动加锌机器人后,天津螺旋管厂,机器人可根据液面高度确定加入量,天津螺旋管厂,并独立执行。机器人操作比人工更加精准,天津螺旋管厂,且对环境要求不高。”冷轧厂厂长戴卫兵介绍。
 
 
图为沙钢使用的搬运机器人
沙钢建设了物流管控集成平台,天津螺旋管厂,实现物流与购销、物流与生产、物流与库存、物流与计量的有效集成,天津螺旋管厂,为经营、生产管理的有效运作提供物流支撑,天津螺旋管厂,提升物流执行效率,天津螺旋管厂,降低物流成本。沙钢物流系统针对集团整体物流业务,天津螺旋管厂,从码头卸货开始到原辅料的入库,天津螺旋管厂,再到产成品的出库,天津螺旋管厂,最后到码头的装货结束,天津螺旋管厂,形成物流的闭环管理。“通过智能物流建设,天津螺旋管厂,物流成本及物流本身的能源消耗显著降低,天津螺旋管厂,物流效率大幅提升。沙钢年度物流作业能力提高了约252.85万吨,天津螺旋管厂,翻运计量员减少到3人。”倪国华介绍。
在品种开发方面,天津螺旋管厂,智能化更是大幅度提高了效率。“沙钢研究院的定位是紧贴市场需求,天津螺旋管厂,急沙钢之所急、想沙钢之所想。通过智能化的应用,天津螺旋管厂,品种研发效率大幅度提升。原来一年平均研发一个新品种,天津螺旋管厂,现在是几十个。”沙钢研究院院长麻晗介绍,天津螺旋管厂,沙钢研发团队通过数字化工艺仿真平台,天津螺旋管厂,基于纳观、微观、宏观模型对材料的成分、组织结构、性能进行设计与优化,天津螺旋管厂,仿真出建议方案。“例如,天津螺旋管厂,生产2000兆帕级钢绞线,天津螺旋管厂,从成分到工艺都要不断调整。按照传统做法,天津螺旋管厂,我们需要先确定成分,天津螺旋管厂,然后用小炉子试炼、再轧,天津螺旋管厂,不合适就调整成分重来一遍。智能化改造后可节约至少一半的时间。”麻晗举例。
沙钢2017年及之前实施的537项智能化项目,天津螺旋管厂,主要有操作室合并、远程监控、加热炉自动进出钢、自动燃烧等,天津螺旋管厂,为减员提质、提升设备与系统安全运行、改善作业环境及节省能源消耗发挥了重要作用。2018年到2019年第一季度,天津螺旋管厂,沙钢新增智能化项目28项,天津螺旋管厂,如烧结成品仓上料无人化、干熄焦自动清理水封槽、硫氨自动喷码打印、热处理操作室合并、高炉水渣行车无人化、电炉自动接电极等。此外,天津螺旋管厂,自动炼钢与自动出钢,天津螺旋管厂,轧钢自动加热、自动打包,天津螺旋管厂,风机风量自动控制等技术已于今年在沙钢全公司推广。
 
 
图为沙钢的无人车间
“未来,天津螺旋管厂,沙钢的智能化发展将分两个阶段进行。第一阶段目标是到2020年,天津螺旋管厂,沙钢智能制造达到国内领先水平,天津螺旋管厂,实现生产过程动态优化,天津螺旋管厂,以及制造和管理信息的全程可视化,天津螺旋管厂,企业在资源配置、工艺优化、过程控制、产业链管理、节能减排及安全生产等方面的智能化水平显著提升。第二阶段目标是到2025年,天津螺旋管厂,沙钢智能制造水平达到国际先进水平,天津螺旋管厂,实现网络协同制造,天津螺旋管厂,企业间、部门间创新资源、生产能力和服务能力高度集成,天津螺旋管厂,生产制造与服务运维信息高度共享,天津螺旋管厂,资源和服务的动态分析与柔性配置水平显著提高。”沈彬介绍。
沙钢“钢铁+数据中心”双主业的时代即将到来。
 
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